Search
Write a publication
Pull to refresh

Comments 100

Некоторые современные HDD производители заполняют гелием

Как определить с гелием HDD или без?
Обычно об этом пишут прямо на дисках большими буквами.
image
Шучу, конечно, надо просто почитать характеристики диска или его обозоры.
Мне кажется, вопрос был «как определить, с гелием ли диск, или он улетучился давно?»
Вот это довольно актуальный вопрос, как мне кажется.

Интересно, как же в таких дисках уплотнение сделано. Подозреваю, что или полимер какой-то особо плотный, или вообще вместо полимера — мягкий металл, как в вакуумной технике.

Так, ага, в статье сигейта упоминается C-Seal — «сжимаемый луженый уплотнитель», а также термоклей, ламинируемый фольгой.

Гелий ведь, зараза такая, норовит через мельчайшие поры просочиться (не зря в течеискателях его используют). Хуже в этом плане только водород, способный неплохо диффундировать прямо сквозь кристаллическую решетку металла. Гелий через металл хоть и протискивается, но настолько медленно, что диск раньше от старости сдохнет. Хотя в «Patty» сквозь паяный шов вполне быстро улетучивался (в той же статье упоминается). Ну а сквозь полимеры вообще замечательно уползает.

UFO landed and left these words here
Я далеко не спец в молекулярной физике, но имеющиеся у меня некоторые представления в этой сфере не дают мне взять и бросить дискуссию. :)

Справедливости ради – для диффузии роль играет разность не абсолютных давлений, а парциальных (то есть разница концентраций). И при низкой дельте диффузия не исчезает, просто сильно замедляется (насколько я помню, там квадрат давления фигурирует). Для водорода парциальное давление в окружающей среде — около 0,05 Па, гелия не более 1 — 2 Па. А внутри банки парциальное давление равно полному, около100 кПа — так что направление градиента получается изнутри наружу.

Про создание вакуума не знаю (хотя исходя из вышесказанного, препятствий не вижу), но нагонять разницу давлений за счёт диффузии (при исходных равных давлениях) водород вполне может — это описано, например, в Кикоин А. И., Кикоин И. К. Молекулярная физика.

И утечка гелия сквозь паяный шов в истории магнитных дисков зафиксирована, если верить сигейтовской статье, на которую я ссылался. Вот ссылка на ее англоязычный вариант.
Цитирую :
very fast helium loss through permeation. That is, the loss of helium through solid substances.

Но иных упоминаний о гелиевом заполнении PATTY я не нашёл. Вообще, диффундировать сквозь непористую кристаллическую решетку металла гелий может с трудом, поскольку такая диффузия обычно сопровождается реакциями между газом и металлом (так, водород при адсорбции отдает электрон металлу, а при десорбции — забирает обратно) — а гелий в реакции не вступает, будучи инертным. И адсорбируется он очень хреново (но как раз из-за этого отлично пролетает сквозь микропоры, не «прилипая» к их стенкам — коэффициент такой кнудсеновской диффузии у гелия на 65% выше чем у водорода). Видимо, проблема у NTT была таки в микродефектах шва. Сигейтовцы вон тоже первое время маялись с низкой ударопрочностью своего уплотнителя, в итоге на лазерную сварку перешли.

Нашел листок о приборе для поиска утечек гелия из hdd, там есть какие-то величины. Не могли бы вы их оценить и объяснить?
https://www.agilent.com/cs/library/technicaloverviews/public/HDD_TechOverview_JMcLaren_7-8-11%20(2).pdf


Agilent VS Series Helium Mass Spectrometer Leak Detector…. But to maintain a permanent helium atmosphere in the drive over its life will require detection capability down to 10^-9 to 10^-10 atm-cc per second, which is out of range for sniffing or sampling technology
Different drive manufacturers take different approaches to helium leak detection. A common approach is to test a percentage of drives. If a drive has a leak rate that could cause problems, then all of the drives that are suspected to have the same problem are also tested. Or, several drives may be tested simultaneously, and if a leak is indicated the batch will be further subdivided to locate the bad unit

Рекламка уплотнителей — http://www.jetseal.com/pdf/applicationsbrochure.pdf — 1e-10 — 1e-7 helium leakage rate (mb-l/s per mm circ.) для plated c-seal.


В патентах обещали потерю не более 5% за 10 лет:
https://patents.google.com/patent/US20120275054


After the disk drive cover is placed over the disk drive base and C-seal, the cover is clamped, thus compressing the C-seal. The resulting compression forces the plating layer to fill surface asperities in the area of the disk drive cover and base that contact the C-seal. These configurations purportedly provide assemblies with atmosphere leak rates of less than one cubic centimeter per 10^8 seconds or 5% of the volume of the sealed atmosphere over ten years.

Про альтернативы гелию и про проведение отдельных операций при производстве hdd в атмосфере гелия (Temporary fill for SSW/Servo Fill), 2011 год — https://www.researchgate.net/publication/268001666_Helium_Gas_Filling_and_Extraction_during_the_HDD_Manufacturing_Process/download "Once the Helium is in the drive it has to be kept there. Permanent solutions are not yet in production but even having a Helium environment just for Servo track writing is an advantage. The servo track write process may take from 1 to 12 hours depending on manufacturer and for this length of time a simple metalized tape over the hole(s) through which the gas was introduced is sufficient (Fukushima, 2007a)."

Я не понял, что именно вы предлагаете оценить.
По первой вашей ссылке — всего лишь таблицы конвертирования разных единиц измерения друг в друга.

Остальное — описание процессов тестирования дисков на утечки.

Я так понимаю, основное ноу-хау как раз в повышении герметичности уплотнений (причём так, чтобы сохранялась в течение всего срока эксплуатации), а проблема «сквозь металл» вообще не стоит из-за чрезвычайно низкой скорости такой диффузии при рабочих температурах.
Предположу, что если улетучился, то диск работать не будет.
А вообще SMART показывает этот параметр (атрибут 22).
Информацию снимать с диска с улетевшим гелием, кто-нибудь пробовал?
Возможно в этом случае там будут физические повреждения со всеми вытекающими.
Что-то стрёмно это. :(
У меня диски без гелия — годами пашут.
А тут придётся менять диск — сразу по окончании гарантийного срока. :(
Возможно, даже встраивание в диск системы принудительного сброса гелия срабатывающей после окончания гарантийного срока — в целях запланированного устаревания.
С картриджами принтеров — именно так делают: после окончания гарантии, встроенный чип ломает их работу.
Вы же не думаете что он без гелия работать не будет? Он 2 года с гелием поработает, и еще 5 с воздухом постепенно деградировать будет. Вот и надежность повысилась на 2 года
я не оракл и дельфи, но думаю. от плотности газа зависит высота и надежность полёта слайдера над блином. кмк, если гелиевый диск заполнить воздухом — работать он не сможет. перегрев, головы далеко от блина и т.д.
Вообще-то, гелий начнёт вытекать с момента изготовления. И скорость того как он утекает будет зависеть от температуры, то есть из работающего нагретого диска гелий будет утекать с большей скоростью, чем при хранении на складе (если, конечно склад не в какой-нибудь жаркой стране, где плюс сорок в тени).
Говоря о складах в жаркой стране — там довольно часто хранятся всего лишь закрытые вентилем баллоны с гелием для траймикса (дыхательной смеси). Одни теряют газ за неделю, другие даже через десяток лет держат по 150 атмосфер из 200-300.

Гелий протекает через почти все, кроме металлов, но скорость утечки через металлы крайне низкая. Малейший дефект ускорит утечку на порядки (не один). Так что в случае хорошо запечатанных, например заваренных лазером дисков, главным становится качество изготовления. Скажем, подвод питания и данных в гермозону требует изоляторов, и проблемы с этим уплотнением могут привести к потере газа.

Пока на гелиевых дисках особо не экономят (репутация дороже), с ними все выглядит хорошо. Рано или поздно пойдет конкуренция за удешевление конструкции, и тогда утечки действительно могут стать одним из возможных отказов.
А откуда там воздух возьмётся?
Новая услуга: заправка гелием hdd.
Не могу сейчас найти пруфа (скорее писал вендор на хоботе), но у HGST гелиевые диски после разгерметизации отключают запись, но дают читать информацию.

Вот пруф про чтение гелиевых дисков с вскрытой банкой.

Ну улетучился и улетучился, станет более разряженой атмосфера внутри диска. То, что гелий может выбраться из диска никак не влияет на то, что кислород или вода не могут в этот диск попасть.
станет более разряженой атмосфера внутри диска

Станет более разряженной атмосфера — головки упадут на диск, диск перестанет работать.
Плотность гелия в семь раз ниже плотности воздуха. Эта особенность уменьшает силу трения, действующую на движущиеся компоненты, и снижает силу газовых потоков, которая влияет на точность позиционирования считывающих головок.


В случае разгерметизации гелий будет постепенно замещаться воздухом и плотность газа внутри диска увеличится. Так что падение головок ему не грозит, скорее наоборот.
Не могли бы вы ещё на предыдущий комментарий ответить, ну насчёт «То, что гелий может выбраться из диска никак не влияет на то, что кислород или вода не могут в этот диск попасть.»?
А откуда возьмётся разгерметизация?
Гелий вытекает БЕЗ разгерметизации.
А будет ли гелий продолжать выходить из герметичного диска, когда давление внутри станет немного меньше, чем снаружи? Это похоже на нарушение законов термодинамики.
Насколько знаю, тут влияет не обычное, а парциальное давление. Так что нарушения термодинамики нет в данном случае диффундирования газа.
Парицательное давление гелия в атмосфере — 10мм рт. ст.
Гелий, что, по вашему, будет вытекать из герметичного диска, пока внутри тоже не станет 10мм рт. ст. (других-то газов внутри нет и полное давление равно парицательному гелия)?
Да, будет — если ему такую возможность предоставить в виде микропор.
Думаю что _избыточного_ давления производитель не создает внутри HDD. Так что и улетучиваться газ не станет. Нет давления — нет утечек. Вот разве что при перепадах температур корпус станет работать барометром и будет газообмен.
Так парциальное давление чистого газа не может не быть избыточным по сравнением с парциальным давлением в смеси — при одинаковых полных давлениях.
Могут, просто медленней, из-за меньшей скорости дифузии молекул большего размера.
Думаю, что бы гелий улетучился его надо чем-то заместить. Если основные компоненты воздуха проникнуть внутрь не смогут, то и гелий никуда не денется, несмотря на его способность пролазить сквозь мельчайшие щели, иначе в диске должен вакуум образоваться.
А может, просто производители HDD поняли, что если продолжить расслабляться, то мир гораздо раньше перейдет на SSD?
UFO landed and left these words here
Они инвестировали газиллион денег в R&D в области точной механики, станки, магниторезистивные головки и т.п. А теперь вдруг надо инвестировать столько же, если не больше, в производство совсем другого — чипов SSD. Технологии совершенно разные, единственное что их обхединяет, это то, что они используются для хранения данных. Так что совсем не факт, что выгоднее и проще.
UFO landed and left these words here
лента стала четвертым по популярности хранилищем после HDD, SDD и облака

Звучит так, как будто «облако» это какой то принципиально новый тип хранения, что то типа лазерной голографической памяти. На самом деле в облаке стоят те же самые диски. Да, я понимаю, что в отчёте речь идёт про обычные компании, ну так тут мы обсуждаемые конкретные «железные» технологии хранения данных.
Согласно исследованию одного из крупных западных облачных провайдеров в 2018 году процент отказов (AFR) жестких дисков в его ЦОД составил 1,25%. Для сравнения: в 2016-м и 2017-м значение AFR равнялось 1,95% и 1,77% соответственно.

делать далеко идущие выводы на основе 3 лет одной канторы я бы не стал. количество поломок сильно зависит от количества проблемных моделей и сроком службы (насколько помню, поломки в течении срока эксплуатации распределены неравномерно). возможно, в 2018 заменили какую-то модель на менее проблемную.
возможно, в 2018 заменили какую-то модель на менее проблемную.

Они довольно крупный бизнес же(полагаю речь про backblaze), им может быть выгодно и «проблемные»(грубо говоря, с шансом поломки 3% в год вместо 1%) диски закупать, если итоговые затраты с такими дисками получаются меньше. А может оказаться что в момент апгрейда просто негде было купить 15 000 дисков нужной модели, по-этому купили что нашли. По-этому их статистика и годится только для сравнения моделей и производителей между собой(что тоже очень полезно, кстати говоря).
Известна история с накопителями IBM Deskstar, которые выходили из строя даже после непродолжительного использования.

В своё время wd 1gb дохли пачками. Я после этого долго не покупал их винты (хотя проблема была только с гигабайтными винтами)

У каждой комании бывают неудачные модели или даже серии.

У сигейта раньше не было особо проблем и они последние кто оставался неким гарантом надежности, а с появление баракуд-4 и ТТХ стали приятными.
Но время не щадит никого.

У вас узкая выборка. У меня есть опыт с сериями SAS Segate, когда за 2 года полностью менялись по гарантии все диски в сервере (16 штук) и около половины в масиве 60 штук — партия была не очень. Все стояло в приличном цоде. У нас там датчиками все обвешено, поэтому мы точно знаем, что там все время было 19 градусов (один день было 21, так там даже расследовали почему).


Кроме того, помню как радовался, когда купил Segate на 40Г домой в начале века. Этот диск со мной прожил почти 10 лет, а вот двое моих знакомых, которые брали туже серию, но 200Г (больше блинов) нарвались на брак: у обоих и года не прожили.


Беды с дисками бывают как конструктивные, так и просто случайные, когда идет брак в конкретной партии (как у нас с теми SAS) и тут ничего не сделаешь.

Ну как узкая — многолетняя, начиная с винтов от 100 МБ.
Сигейты были тормозными, но надежными.
WD же был в то время синонимом слова мусор.
Теперь WD вполне себе не плохой выбор.
САС-диски это уже современное поколение когда качество «поехало», хотя мои сас на 320 Гб отходили 5+ лет и начали сыпаться очень постепенно, без резких смертей.
WD в те лохматые годы почему-то грешили постоянным отвалом электроники, но со временем всё поменялось.
Вот странный косяк заметил на самсунгах в 160гб, не только у меня, но ещё у других были проблемы с исчезающими разделами, сам раза три на эти грабли наступил ((((
Теперь WD вполне себе не плохой выбор.

Теперь чуть ли не единственный выбор, учитывая что Hitachi(HGST) теперь(с 2019 года что ли, не так давно анонс был) выпускаются тоже под брендом(логотипом) WD.
Сложно говорить как там они со стороны бизнеса, но для себя в их сторону как-то давно перестал смотреть, одно время они мало того что не блистали стабильностью, так еще и стоили стабильно дороже Hitachi, с тех времен про них и забыл.
UFO landed and left these words here
Муха СС и LBA0 проблемы сырой прошивки, нормально лечились пусть и с «танцами», но после обновления прошивки (и ритуальных танцев) работают диски без особых нареканий.
Как вы представляете себе лечение дисков в датацентре, где их счёт на многие сотни идет?
Так то эти проблемы были у моделей «домашнего класса», если датацентр их использует для дешевизны то он ССЗБ.
Я этот гарант надежности менял в нескольких серверах полностью за гарантийный срок. Больше с ними: ни ногой, и при прочих равных никогда не брал сигейты. Кроме того, они ужасно тормозные. HGST, WD — претензий меньше.
Интересно, на сколько там гелия хватает? Учитывая его летучесть.
Давление воздуха снаружи не даст сильно утечь гелию, т.е. в момент «первичного» нагрева произойдет небольшое повышение давление внутри, гелий немного утечет до момента сравнивания давлений. В момент охлаждения, внутри отсека будет слегка разряженный гелий (более крупные атома других газов не должны пустить внутрь элементы крышки), но и это можно компенсировать системой с эластичной мембраной, которая будет изгибаться в сторону с меньшим давлением не подвергая излишнему давлению элементы уплотнения крышки.
спасибо, а я то думаю, зачем на корпусе фольгированная мембрана
вообще-то для газов почти точно можно считать только разницу парциальных давлений. Т.е. парциальное давление гелия снаружи почти равно нулю.
Пока что сообщений о поломках дисков по причине постепенной потери гелия не было. Видимо на срок службы — точно хватает. С летучестью борются, запечатывая диск.
В Seagate отмечают, что оптимальной будет температура в 30°C.
А вот это совсем интересно.
По TIA-942 должно быть 20-25.
После того, как у меня за 2 года умерло два жестких в ноуте (предвосхищая вопрос — нет, ноут не ронял и кувалдой по нему не бил), задумался, что же не так.
Отключил парковку головок при простое, диск живет и радуется уже почти 3 года.
а есть статистика по сроку жизни HDD с включенной и отключенной парковкой головок? хочу в роутер воткнуть внешний диск, но шум от постоянного крутящегося харда напрягает, да и не использую я его 24х7, чтобы постоянно крутить, а ресурс тратится.
Я на такую статистику не натыкался.
Но вообще смотря для чего планируете использовать этот внешний диск. Если как обычное хранилище, в которое не часто надо залезать, то парковать скорее всего будет лучше
да и не использую я его 24х7, чтобы постоянно крутить, а ресурс тратится.

Скорее, ресурс тратится при стартстопном режиме.

Есть статистика в SMART — количество запусков двигателя (Start_Stop_Count). Так что… Пусть лучше жужжит, если там что-то ценное и к хранилищу есть обращения каждый день.
А если хочется тишины при работе — ssd вне конкуренции.
UFO landed and left these words here
Зелёная и синяя серия это В ПРИНЦИПЕ не для NAS. Синяя — только бытовые компы, самый хлам который не советую брать никому и никуда, максимум если записали информацию и положили диск на полку. Зелёная серия — хорошо для бэкапов, скорость линейная приличная, несколько часов непрерывной нагрузки, потом спим до след окна бэкапа. Можно в NAS если обращаются к нему пару раз в день, но при этом рейд-1 (зеркало) обязательно.
Более того, у меня дома уже пятый год стоит грин, который был под бэкапы но резко начали расти ошибки вплоть до проблем на этапе записи. Списал, поставил домой, ошибки не растут почти (растут но совсем немного), всё доступно. Там данные, которые потерять не жалко, и которые нужны раз в неделю. Другой диск вместо этого уже пятый год в том сервере на том же кабеле работает без нареканий.
Может вы имеете ввиду «включил парковку головок при простое»?
Эти диски считаются одними из самых ненадежных

А разве у IBM не «дятлы» (DTLA стеклянные) были самыми ненадёжными?
Забыли вспомнить историю с Fujitsu. С их эпичный фейлом со флюсом. Я в свое время работая в СЦ много их восстанавливал. Приходилось отпаивать контроллер. Выдерживать его в изопропиловом спирте пару суток. Прожаривать.Ставить на место. Заливать слетевшие модули в служебную область. И они потом как миленькие еще пару лет прекрасно работали. Обидно было что по ТТХ они были очень хороши. Но вот эта история поставила крест на десктопных винтах фуджиков. Была еще провальная версия FW для «рыбин» (барракуд), которая отпугнула кучу народу.
Про ДНК-хранилище. Очередному носителю информации, который и десяти лет не протестирован ещё, пророчат хранение информации в течение тысяч лет.
ДНК — не мясо. То что Юка снаружи напоминает живого мамонта не значит что можно взять любую его клетку и извлечь из нее неповрежденное ДНК. А предполагаемое хранилище это совсем не такая гора материала.
не значит что можно взять любую его клетку и извлечь из нее неповрежденное ДНК.

Ну вот говорят, что получили:


Опубликованы достоверные данные о структуре ДНК, выделенной из биологических образцов, находившихся в условиях вечной мерзлоты, возрастом 65 тысяч лет из останков животных (бизон), 300-400 тыс. лет для хлоропластов растений и 400-600 тысяч лет для ДНК бактерий

Тем более, что "совсем неповрежденную" нам и не надо — можно делать бекапы в виде статыщмиллионов тупых копий (ДНК-RAID :) и использовать при записи коды коррекции ошибок.


Кстати, на хабре писали про ДНК: тыц, тыц

В вашей же ссылке — получили лишь мелкие осколки в 200-1000 бит (25-125 байтов). Исследовать их можно, но склеить обратно в 1 ГБ данных без ошибок — очень сложно.


Согласно этим расчетам, небольшие фрагменты ДНК (100-500 п.н.) могут сохраняться в среднем до 10 тыс. лет в условиях умеренного климата и около 100 тыс. лет в более холодных широтах
Ну, для склеивания мелких фрагментов уже давно есть программы. А с учётом того, что в одном мамонтёнке — триллиарды © клеток, то бекапы на бекапы на бекапы всегда найдутся.

И вообще, Вы что, собираетесь жить 100 тысяч лет?
Вы что, собираетесь жить 100 тысяч лет?
100 тысяч лет — это для небольших фрагментов ДНК (100-500 п.н.). Если обычный HDD кинуть в землю, отдельные фрагменты такого же объема инфа тоже можно будет спустя много времени находить, пусть и не 100 тысяч лет.
потому что гелиевая среда не содержит водяного пара.


Чего-чего? Если его (водяной пар) удалить из гелия, то его и не будет. Так же его можно удалить и из воздуха.
Если вся проблема в водяном паре, то почему бы вместо гелия не закачать туда азот, который и через стенки не проникает, и ничего сам не окисляет, и легче углекислого газа.
Так написано же — в гелиевой среде трение меньше (а соответственно, меньше турбулентность, затраты на перемешивание газа).
У гелия еще и довольно высокая теплопроводность, в несколько раз больше, чем у воздуха/азота.
UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here
У новых дисков 3 или даже 5 лет гарантии обычно. Поэтому если они лежат в ящике, то имеет смысл отнести их обратно.
Мне меняли не раз.
Хорошо бы где-нибудь добыть статистику о том, что же именно чаще всего сдыхает в HDD. А то рассуждают о повышении надёжности «блинов» и головок, а по моим ощущениям основные причины сдыхания — дерьмовая пайка и тухлые вечно сгорающие контроллеры.
UFO landed and left these words here
По моему опыту:
1. В процессе работы hdd появляются всё больше переназначенных (realocated) секторов, что в итоге ведёт к бед блокам. Постепенно это приводит к тому, что диск читается всё хуже и хуже (когда realocated уже больше нормы, а smart никто не смотрит), появляются битые файлы, диск идёт на замену. В принципе, это нормальный жизненный путь любого HDD.
2. Диск перестаёт определятся (сразу из магазина или через 15 лет работы) в биос\рейд контроллере (хотя было такое что рейд контроллер (lsi) диск видел, но никаких признаков жизни диск не подавал. На других же машинах и через usb box диск не определялся). Обычно в таких случаях админ с умным лицом обреченно говорит: «ну че, ясно, контроллер сдох».

Дисков с realocated и с bad блоками у нас лежат в разы больше чем «неопределяющихся» дисков. Соотношение примерно 1 к 20\30. Но! Достаточно одного бед блока чтобы рейд контроллер начал пищать на media error count и такие диски приходится менять, хотя проработать они могут ещё долго.

Наверно основную мысль которую я хотел донести, это то что между статусами «диск работает» и «диск сдох» могут быть ещё промежуточные состояния, которые тоже надо учитывать в этой статистике.
1. Начинают появляться блоки с нестабильным чтением, которые если вовремя не ремаплены то становятся бэд-блоками. Сам блок при этом уже не лечится, а только его адрес заменяется на адрес из резервной области, и обращение к нему выглядит как провал на графике времени доступа. Но и эта зона не бесконечна и со временем кончается, тогда сектора перестают ремапиться и становятся полноценными бэдами.
Также бывают удары, которые сразу делают царапину «запил» диска, где данные повреждаются безвозвратно. Более того, то что улетело с поверхности, начинает летать внутри диска и улавливается обычно не полностью, вызывая лавинообразное повреждение поверхности и быстрый отказ диска.
Бывает отрыв головы, и иногда разделив диск на 2 раздела так, чтобы сбойная сторона не содержала данные, можно ещё его использовать под те же бэкапы или для переноса/хранения данных на полке.

Обычно контроллеры единичные релокейты игнорируют, там смотрится рост релокейтов итд, но код прошивок никто из известных мне не выкладывает и точные алгоритмы отбраковки неизвестны. Другое дело если диск пытается считать сектор и не может, тогда диск выкидывается как отказавший, поэтому у wd есть RE серия с ограниченным TLER (Time Limited Error Recovery) — через короткое время (8с?) мы просто сообщаем контроллеру что данные недоступны и контроллер читает их с другого диска, диск при этом не выкидывается и просто релокейтит сектор. У сигейта есть подобная технология.
Почему HDD стали реже выходить из строя

Потому что перешли на SSD?
Sign up to leave a comment.